Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 양파를 깔때 눈이매운이유는무엇인가요?
안녕하세요. 양파를 자르면서 눈이 매워지고 눈물이 나는 현상은 양파 속의 화학물질 때문에 발생합니다. 양파의 세포는 손상되면 특정 효소가 활성화되어, 설폭사이드(sulfenic acids)라는 화합물을 분해하고 변환시키는 과정을 거칩니다. 이 과정에서 생성되는 휘발성 화학물질 중 하나가 프로판티알 S-옥사이드(propanethial S-oxide)입니다. 프로판티알 S-옥사이드는 공기 중으로 방출되어 눈에 도달하면, 눈의 점막에 있는 수용체와 반응하여 자극을 일으킵니다. 이 자극은 눈물샘을 자극하여 눈물을 생성하게 만들어, 이 화학물질을 희석하고 제거하려는 눈의 자연 방어 반응을 유발합니다. 결과적으로, 눈물이 많이 나면서 눈이 매워지는 것을 경험하게 됩니다. 이러한 메커니즘은 생체 내에서의 자연적인 방어 과정의 일부로, 눈을 보호하고, 양파에서 방출된 자극적인 화합물들을 빠르게 제거하려는 몸의 반응입니다. 양파를 자를 때 이러한 불편함을 최소화하기 위해서는 양파를 차갑게 하거나, 자르는 동안 물을 사용하는 등의 방법이 도움이 될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 계곡에 녹조가 생기는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 녹조 현상의 발생은 주로 수계의 영양염류 농도 증가, 수온 상승, 빛의 충분한 조사, 그리고 수체의 정체와 같은 다양한 환경적 요인들의 상호 작용에 의해 촉진됩니다. 이러한 조건들은 녹조류(Chlorophyta)와 같은 광합성을 수행하는 미세조류의 대량 번식을 유도하며, 결과적으로 물의 색이 녹색으로 변하고 생태계에 다양한 부정적 영향을 미치게 됩니다. 영양염류의 증가는 주로 인간 활동에 의한 비점오염원(non-point source pollution)과 점오염원(point source pollution)에서 기인합니다. 농업 활동에서 사용되는 비료, 생활하수, 그리고 산업 폐수 등이 주요 원인입니다. 이러한 오염원들은 인(Phosphorus)과 질소(Nitrogen)와 같은 영양소를 수계에 공급하며, 이는 녹조류의 생장을 가속화합니다. 물의 정체는 녹조 발생에 있어 중요한 요소입니다. 물의 흐름이 감소하거나 완전히 정체될 경우, 물리적으로 녹조류가 수면 근처에 머무르게 되고, 이는 광합성을 통한 추가적인 성장을 가능하게 합니다. 또한, 정체된 수역은 수온이 상승하기 쉽고, 이는 녹조류의 대사 활동을 촉진하여 더욱더 빠른 번식을 돕습니다. 높은 일조량은 광합성 작용을 필요로 하는 녹조류에게 에너지를 제공합니다. 강한 일광은 녹조류의 광합성 효율을 증가시키며, 이는 녹조의 발생과 지속에 결정적인 역할을 합니다. 특히, 여름철에 일조량이 증가하는 시기에 녹조 발생이 가장 많이 관찰됩니다. 이상의 요인들이 복합적으로 작용하여 계곡에서 녹조가 형성됩니다. 이러한 녹조는 수질을 저하시키고, 수중 생태계의 균형을 해치며, 수생 생물들의 생존에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 녹조 현상의 원인을 파악하고 이를 관리하는 것은 수생 생태계 보호와 지속 가능한 물 자원 관리를 위해 필수적입니다.
생물·생명
Q. 자외선은 피부에 어떤 영향을 미치길래 노화를 발생시키는 건가요?
안녕하세요. 자외선(UV radiation)이 피부에 미치는 영향은 광범위하며, 이는 주로 세포의 DNA에 대한 손상, 콜라겐 구조의 파괴, 그리고 면역 체계 기능의 저하를 포함합니다. 이러한 변화들은 피부 노화를 가속화하며, 장기적으로는 피부암 발생의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 우선, 자외선은 DNA에 직접적인 손상을 입힐 수 있습니다. UVB는 특히 DNA의 티민(thymine) 사이에 사이클로부탄 피리미딘 디머(cyclobutane pyrimidine dimers, CPD)를 형성시켜, 이는 DNA 복제 과정에 오류를 유발할 수 있습니다. 이러한 변이는 세포의 기능을 방해하며, 피부의 정상적인 성장과 수리 메커니즘을 손상시킵니다. 또한, 자외선은 피부 내의 콜라겐(collagen)과 엘라스틴(elastin)과 같은 구조 단백질에 대한 손상을 촉진합니다. 이는 피부의 탄력성과 견고성을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 단백질입니다. 자외선에 의해 활성화된 효소는 이러한 단백질을 분해하며, 결과적으로 피부의 주름 생성과 처짐이 가속화됩니다. 마지막으로, 자외선은 피부의 면역 기능에 부정적인 영향을 미칩니다. 이는 면역 체계의 효과적인 기능을 저하시키며, 피부를 외부 병원균으로부터 보호하는 능력을 감소시킬 수 있습니다. 이러한 면역 억제는 피부암과 같은 질병의 발병 위험을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 이유로, 강한 햇빛에 노출되는 동안 적절한 자외선 차단제의 사용은 피부 건강을 유지하고 노화 과정을 늦추는데 매우 중요합니다. 자외선 차단제는 피부에 대한 자외선의 침투를 막아주며, 이로 인한 DNA 손상과 콜라겐 파괴를 최소화하는 데 도움을 줍니다.
생물·생명
Q. 동물들 중에는 뱀같은 독을 갖고있는 동물
안녕하세요. 식물계에서 독성을 지니는 종들은 그 수가 상당하며, 이들은 다양한 화학적 방어기전을 통해 자신을 보호합니다. 이러한 식물들은 접촉 시 피부염을 유발하거나 섭취할 경우 중독 증상을 일으킬 수 있으며, 심각한 경우 생명에 치명적일 수도 있습니다. 벨라돈나(Atropa belladonna), 흔히 '치명적인 밤'이라고 불리는 식물은 아트로핀(atropine)과 같은 알칼로이드를 함유하고 있어 심각한 중독을 일으킬 수 있습니다. 이러한 식물의 모든 부분은 유독성이며, 특히 열매는 달콤한 맛으로 인해 어린이들에게 위험합니다. 또 다른 예로는 미국 동부 원산의 독활(Actaea pachypoda)이 있습니다. 이 식물은 '독알'이라고도 불리며, 백색의 열매는 시각적으로 매력적이지만 매우 독성이 강합니다. 그 외에도 많은 식물들이 강력한 독을 지니고 있으며, 이는 다양한 화학물질을 통해 구현됩니다. 예를 들어, 피튜니아(Poison Ivy), 오크(Poison Oak) 및 쑥부쟁이(Poison Sumac)는 유르시올(urushiol)이라는 오일을 포함하고 있어, 이 오일에 접촉하면 심한 피부 반응을 일으킬 수 있습니다. 이러한 식물들의 독성 메커니즘은 주로 생존과 번식을 위한 자연적 방어 전략으로 발달하였습니다. 식물이 독을 사용하는 주된 이유는 포식자로부터 자신을 보호하고, 자신의 서식지를 유지하기 위함입니다. 따라서, 야외 활동 시 이러한 식물들을 식별하고 피하는 지식은 매우 중요하며, 식물과의 안전한 상호 작용을 위해 필수적입니다.
생물·생명
Q. 우리가 일반적인 상황에 먹은수있는음식
안녕하세요. 극한 상황에서 우리가 일상적으로 눈여겨보지 않는 다양한 동식물들이 중요한 식량 자원이 될 수 있습니다. 자연에서 발견되는 여러 식용 식물과 곤충은 비상 시 식량으로 활용될 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 이러한 자원들은 단순히 생존을 위한 대체 식량으로 활용될 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 이러한 자원들은 단순히 생존을 위한 대체 식량원일 뿐만 아니라, 영양학적으로도 가치가 높을 수 있습니다. 야생에서 자라는 식용 식물들 중에서는 민들레(Dandelion), 쑥(Mugwort), 그리고 취나물(Chicory) 등이 대표적입니다. 이들 식물은 광범위하게 분포하며, 다양한 부위가 식용 가능합니다. 예를 들어, 민들레의 경우 뿌리부터 꽃까지 모든 부분이 섭취 가능하며, 특히 잎은 샐러드로, 뿌리는 차로 이용될 수 있습니다. 곤충 역시 비상 식량원으로서의 중요성이 점점 더 인식되고 있습니다. 메뚜기(Locust), 지렁이(Earthworm), 개미(Ant), 그리고 유충(Larvae)은 모두 식용으로 적합합니다. 이들 곤충은 고단백질, 필수 아미노산(Essential Amino Acids), 그리고 다양한 미네랄을 제공합니다. 곤충을 섭취할 때는 위생적으로 처리하고, 가능한 조리하여 섭취하는 것이 바람직합니다. 이러한 자연 자원의 섭취 전에는 해당 식물이나 곤충의 독성 여부를 반드시 확인해야 합니다. 잘못된 식물 섭취는 중독을 일으킬 수 있으므로, 확실한 식별이 가능할 때만 섭취해야 합니다. 또한, 식물의 경우 특정 부위만이 식용 가능한 경우가 많으므로, 정확한 지식이 필수적입니다. 극한 상황에서는 이러한 지식이 생존에 결정적인 차이를 만들 수 있습니다. 따라서 평상시에 이러한 정보를 숙지하고 준비하는 것이 중요합니다. 이는 자연과 더욱 깊이 연결되는 방법을 탐색하고, 필요한 경우 생존 기술로서 활용될 수 있는 기회를 제공합니다.